【摘 要】
:
地铁拥有运力大、污染小、方便快捷等独特优势,已经成为城市公民主要出行方式之一。地铁使市民便捷出行的同时也伴随着各类灾害的发生,易造成重大财产损失和人员伤亡。相较于单条线路地铁站,地铁换乘站因其结构特殊性,火灾发生后更难处理,危害更大。应对火灾时,当前地铁换乘站的通风排烟措施和单条线路车站的类似,并没有针对性的灾变通风排烟措施。且前人对于地铁换乘站受限空间中的烟流控制研究还不够全面,受限空间地铁换乘
论文部分内容阅读
地铁拥有运力大、污染小、方便快捷等独特优势,已经成为城市公民主要出行方式之一。地铁使市民便捷出行的同时也伴随着各类灾害的发生,易造成重大财产损失和人员伤亡。相较于单条线路地铁站,地铁换乘站因其结构特殊性,火灾发生后更难处理,危害更大。应对火灾时,当前地铁换乘站的通风排烟措施和单条线路车站的类似,并没有针对性的灾变通风排烟措施。且前人对于地铁换乘站受限空间中的烟流控制研究还不够全面,受限空间地铁换乘站防火规范不够完善,缺乏对应的通风措施和预测模型,亟需地铁换乘站有效的灾变联动控风排烟措施和疏散指导方法。本文以地铁换乘站火灾为研究对象,采用数值模拟、神经网络预判、全尺寸热烟实验、理论分析等方法对地铁站内烟流蔓延趋势、通风排烟模式、人员疏散方法展开研究,主要包括以下方面:(1)为了获得地铁火灾最优的通风排烟模式,分析了地铁换乘站火灾烟流在通风、排烟、挡烟等多元设施作用下的运移特性,基于苏州地铁换乘站调研数据,分析换乘站的各个通风排烟设施的构造和运行参数,设置了12种场景,进行了网格划分及独立性检验,并运用FDS进行数值模拟,对比分析了不同通风排烟模式下温度、一氧化碳、能见度等参数,结果表明:地铁站地下三层火灾时应启用火灾通风模式2,地下二层发生火灾时应启用火灾通风模式4以达到最佳控烟效果。这两种排烟模式在CO排除能力、降温能力、增加烟流区域的能见度能力等方面均优于同种火灾工况下的其他通风排烟模式。(2)为了综合评估通风排烟模式的优劣性。建立地铁站疏散瓶颈处可用疏散时间(ASET)的研判模型。根据上述模型,分析FDS计算结果获得各场景不同疏散瓶颈处的ASET,生成的ASET表,统计分析各疏散瓶颈处的火灾危险性。同时构建地铁站疏散模型,进行地铁高峰期人员疏散数值模拟,分析模拟数据生成不同疏散瓶颈处的必要疏散时间(RSET)表,以确定各疏散瓶颈处的疏散可行性。依据ASET和RSET表,运用总安全指数算法进行运算,确定各通风模式对应的场景的总安全指数,对比总安全指数结果表明:对于地下三层4MW或1.5MW火灾,采用火灾通风模式2相较于正常通风模式和火灾通风模式1,安全指数分别上升了12%和6.9%。地下二层火灾,采用火灾通风模式4相较于正常通风模式和火灾通风模式3,安全指数分别提升13.5%和2.15%。(3)鉴于地铁烟气蔓延关键楼梯口处烟流逆退易造成人员伤亡和疏散路径失效,因此,构建了神经网络烟流逆退预测模型,通过分析地铁楼梯口烟流逆退影响因素,选定神经网络输入层参数设置;通过典型样本的预设值挑选和随机采样方式等方式构建初始样本参数,将其导入FDS软件并运用高性能运算方法快速进行初始样本模拟计算。标识数值结果建立标签来构建训练样本,并进行现场全尺寸热烟实验验证训练样本的可靠性。构建初始神经网络,利用上述样本进行迭代完善,运用循环函数进行遍历,以此来寻找训练结果正确率最高的隐藏层神经网络节点个数、迭代次数等参数,以期达到神经网络最优的预测性能。使用改良后的神经网络预判地铁楼扶梯口烟气逆退情况并对预测结果进行了评价,样本内数据的预测正确率达到99.9375%。
其他文献
21世纪以来,城市发展面临诸多困境,智慧城市建设是实现国家治理体系和治理能力现代化的重要一环。徐州市作为老工业基地,同时作为率先向现代化城市转型的城市之一,研究其智慧城市建设,对许多面临同样困境的老工业城市具有重要的借鉴意义。城市由市民组成,随着公民社会的迅速发展,公众参与智慧城市建设的意识逐渐萌芽,政府有关部门和学界也逐渐认识到公众参与智慧城市建设的重要性。关于徐州市智慧城市建设中公众参与的影响
支护作业是煤矿巷道掘进过程中最重要的一个环节,支护工劳动时,不仅要受到井下环境、巷道结构和作业强度的影响,还要时刻注意周围异常情况,极易产生作业疲劳。但即使在这种情况下,支护工却没有合理的休息制度,长此以往,支护工的身心健康和工作安全遭到重大影响。对综掘工作面支护工井下作业情况进行实地考察,调查支护工易劳损身体部位;设计模拟实验,对采集的表面肌电数据进行特征分析;探讨支护工疲劳状态下时频域指标变化
矿井通风系统是煤矿生产系统中最重要的系统之一,在矿井实际生产中广泛使用两台或两台以上的风机联合运行供风,但在进行多风机联合运行调控时,会造成风机间的相互扰动,而目前低效、落后的通风控制方式不但无法达到多风机通风网络风量的按需调控,而且造成了巨大的电能浪费。针对多风机联合运转时的相互影响以及按需变频调风难的问题,本文通过研究风机变频调节对通风网络特性的扰动机制以及多风机间的相互影响规律,结合风机变频
针对硬岩巷道掘进工作面岩石破碎效率低以及机械刀具磨损严重等问题,利用超前割缝具有破坏岩体完整性、创建自由面、辅助刀具楔入岩体等特点,将超前割缝融入机械滚刀挤压破岩中,提出超前割缝辅助碟形滚刀挤压破岩方法。本文采用理论分析、试验和数值模拟相结合的方法,对碟形滚刀挤压破岩性能进行研究分析。在岩石破碎特性的相关理论基础上,对盘形滚刀挤压破岩过程和机理进行研究,并根据摩尔-库伦岩石强度理论和岩石压碎区应力
构造煤发育的区域往往是煤与瓦斯突出的危险地带,原因是构造煤特殊的煤体物性和包括甲烷解吸滞后在内的甲烷吸附解吸特性。因此,研究构造煤的甲烷解吸滞后行为及其微观机理,对认识构造煤吸附解吸规律和煤与瓦斯突出的防治具有重要意义。本文运用分子动力学、煤岩学、构造地质学和瓦斯地质学等学科领域的理论和方法,以贵州西部月亮田煤矿构造煤样品为研究对象,通过手标本和镜下观察,研究构造煤变形特征;基于多种流体注入技术,
煤炭地下气化(Underground Coal Gasification,简称USC)工程是国家绿色矿山战略的重要组成。煤炭地下气化过程中,气化通道及燃空区围岩面临着显著地高温作用,同时,高地应力作用下围岩变形能积聚极易诱发煤岩突出、岩爆等冲击动力灾害,导致气化中断,甚至发生煤气泄露等矿区环境污染问题。因此,要保证煤炭地下气化的安全高效运行,必须明确高温环境中围岩体在冲击载荷作用下的变形与失稳机制
智能化开采是实现煤矿安全、高效、绿色生产的必由之路。煤层地质条件复杂多变,如何提升智能化开采装备对不同工况的适应性,是智能开采中亟需解决的核心问题之一。液压支架作为煤矿综采工作面的关键机电装备,其智能化水平直接影响着整个综采工作面的安全开采能力和效率,而其支护位姿的自主控制是实现液压支架智能化的必要条件。当前,液压支架无法根据煤层地质条件和顶板性状的变化,自主调节支护位姿,需要人工进行频繁干预,不
黄陇侏罗系煤田位于鄂尔多斯盆地南缘,具有大采高、大采深的特点,主要受到顶板离层水害威胁,其顶板侏罗系软弱泥质隔水层与白垩系巨厚层坚硬含水层交界处容易形成离层积水,该区域离层水害瞬时量大,且在突水过程中伴随强烈的泥砂俱下,导致工作面被水淹没、被泥砂掩埋,威胁矿井安全生产,需要对离层突水事故进行研究,建立离层突水预报预警体系。本文以招贤煤矿一采区为研究对象,在研究侏罗系覆岩工程地质特性的基础上,结合一
随着优质矿产资源的持续消耗,低品质矿石成为今后矿产资源利用的主要对象,这类矿石中有价矿物通常嵌布粒度极细,其高效利用首先面临微细粒分离问题。浮选是应用广泛的细粒矿物分选方法,目的矿物首先在浮选药剂作用下进行疏水化处理,而后在气-液-固三相流动过程中,目的矿物颗粒与气泡碰撞并发生黏附,跟随气泡上浮实现与杂质矿物的分离。通常,矿物颗粒越细,浮选效率越低,主要原因是其质量小、动量低,与气泡的碰撞概率低。
矩形波纹钢管混凝土柱是一种新型的组合构件,该柱的钢管由两块平钢板与两块较薄的波纹钢板焊接而成,平钢板可以提供一部分竖向承载力,而波纹钢板可以增强对核心混凝土的约束作用,延缓板件的局部屈曲,提高局部稳定性,从而提高构件的极限承载力。本文采用试验研究、数值模拟以及理论分析三种方法,研究了新型矩形波纹钢管混凝土柱的轴压与偏压力学性能,主要内容包括:(1)对8根新型矩形波纹钢管混凝土柱进行了轴压试验,试验